DE3545596A1 - WATER-SOLUBLE POLYMERISATES AND THE USE THEREOF AS A BUILDING MATERIAL - Google Patents
WATER-SOLUBLE POLYMERISATES AND THE USE THEREOF AS A BUILDING MATERIALInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft neue wasserlösliche Copolymerisate auf Basis von Acrylsäurederivaten und deren Verwendung als Baustoffhilfsmittel.The present invention relates to new water-soluble Copolymers based on acrylic acid derivatives and their Use as a building material aid.
Das Verlegen von Nutzfußboden, z. B. Holzparkett, Fliesen oder Kunststoff-Fußbodenbelägen, kann nur auf horizontalen und absolut ebenen Fußboden-Oberflächen erfolgen. Bei der Erstellung von Gebäuden werden im Rohbau jedoch nur unebene Betonoberflächen erhalten, so daß aus diesem Grund üblicherweise auf diese unebenen Betondecken zunächst ein Estrich aufgebracht werden muß.The laying of useful flooring, e.g. B. wooden parquet, tiles or plastic flooring, can only be used on horizontal and absolutely even floor surfaces. In the However, building buildings in unfinished buildings only becomes uneven Preserved concrete surfaces, so for this reason usually first on these uneven concrete ceilings Screed must be applied.
Während früher zur Herstellung der erforderlichen horizontalen und ebenen Oberflächen Estriche aus Gußasphalt, Zement oder Magnesit verwendet wurden, deren Aufbringen, Nivellieren und Glätten einen beträchtlichen Arbeitsaufwand mit sich brachte, sind seit einiger Zeit auch Mörtelmischungen bekannt, die nach Zugabe von Wasser eine fließ- und pumpfähige Konsistenz aufweisen und sich unter dem Einfluß der Schwerkraft wie eine Flüssigkeit auf den unebenen Fußboden selbst nivellieren und glätten. While earlier required to produce the horizontal and flat surfaces screeds made of mastic asphalt, Cement or magnesite were used, the application of which Leveling and smoothing a considerable amount of work has also been used for some time now known that after the addition of water a flowing and have a pumpable consistency and can be found under the Influence of gravity like a liquid on the Level and smooth uneven floor yourself.
So ist aus der DE-OS 19 43 634 eine Mörtelmasse bekannt, die aus Anhydrit, gegebenenfalls Sand, einem Anreger, einem mit Sulfit oder Sulfonsäure modifiziertem Harz auf der Basis eines Amino-s-triazins mit mindestens 2 NH2- Gruppen als festigkeitserhöhendem Zusatz, einem Netzmittel und gegebenenfalls einem Schaumverhütungsmittel besteht. Es handelt sich hierbei um Melaminformaldehydkondensationsprodukte, die als Betonverflüssiger zugesetzt werden. Durch die Betonverflüssigung soll eine möglichst leicht pumpfähige Betonmischung erhalten werden, die extrem gut verfließt und möglichst schnell aushärtet.From DE-OS 19 43 634 a mortar composition is known which consists of anhydrite, optionally sand, an exciter, a resin modified with sulfite or sulfonic acid based on an amino-s-triazine with at least 2 NH 2 groups as a strength-increasing additive , a wetting agent and, where appropriate, an antifoam. These are melamine formaldehyde condensation products that are added as plasticizers. The aim of the concrete liquefaction is to obtain a concrete mixture that is as easy to pump as possible, that flows extremely well and hardens as quickly as possible.
Nachteilig bei diesen Produkten auf Melaminformaldehydbasis ist, daß ihre Verflüssigung nur ≈ 15 min anhält.A disadvantage of these products based on melamine formaldehyde is that their liquefaction only lasts ≈ 15 min.
Hierzu kommt noch, daß die Anforderungen an ein Verfließmittel in einem selbstnivellierenden Fließestrich grundsätzlich anders sind als diejenigen an einen Betonverflüssiger. So ist bei einem Verfließmittel für selbstnivellierenden Fließestrich ein völlig homogenes Verfließen der Estrichmasse erforderlich. Insbesondere darf beim Verfließen kein Sedimentieren der schwereren Bestandteile auftreten. Das Verfließhilfsmittel für Betonestrich muß somit eine gewisse Tragfähigkeit für die Baustoffmischung aufweisen. Da es auf der Baustelle beim Aufbringen des Fließestrichs durchaus zu Verzögerungen kommen kann, ist es notwendig, daß das Fließestrichhilfsmittel auch noch 1 Stunde nach dem Zusatz zur Baustoffmischung seine volle Wirksamkeit behält. In addition, there is the requirement for a plasticizer basically in a self-leveling screed are different than those on a concrete plasticizer. So is with a plasticizer for self-leveling Flowing screed a completely homogeneous flow of the Screed compound required. In particular, at There is no sedimentation of the heavier components occur. The flow aid for concrete screed must thus a certain load-bearing capacity for the building material mixture exhibit. Since it is at the construction site when the Self-leveling screed can cause delays it is necessary that the floor screed additive also 1 hour after the addition to the building material mixture its full Effectiveness remains.
Bei Hilfsmitteln auf Basis von Melaminformaldehydkondensationsprodukten tritt jedoch beim Verfließen eine Sedimentation der schwereren Bestandteile auf. Außerdem ist es nicht möglich, die Fließestrichmischung nach 1 Stunde durch Rühren wieder in einen einwandfrei fließfähigen Zustand zu bringen, so daß ein homogenes Verfließen erreicht wird. Man hat auch versucht, durch Zusatzmittel die Tragfähigkeit zu verbessern. Dies gelingt jedoch nur unvollkommen.For auxiliaries based on melamine formaldehyde condensation products however, sedimentation occurs when it flows away of the heavier components. Besides, is it is not possible to mix the liquid screed after 1 hour by stirring it back into a perfectly flowable Bring condition so that a homogeneous flow is achieved becomes. Attempts have also been made to add the Improve load capacity. However, this is only possible imperfect.
Überraschenderweise gelingt es nun, mit den erfindungsgemäßen Polymerisaten Verfließhilfsmittel für Baustoffmischungen bereitzustellen, die bereits in niedrigen Mengen zugesetzt, das gewünschte homogene Verfließen von Baustoffmischungen zu Estrichen mit absolut ebener Oberfläche bewirken. Es ist hierbei nicht notwendig, irgendwelche Hilfs- und Zusatzstoffe zuzusetzen, um das homogene Fließen zu erreichen. Besonders vorteilhaft bei diesen erfindungsgemäßen Polymerisaten ist, daß ihre volle Wirksamkeit auch noch 1 Stunde nach Zugabe zur Baustoffmischung erhalten ist.Surprisingly, it is now possible with the invention Polymeric flow aid for building material mixtures to provide that already in low quantities added the desired homogeneous flow of Building material mixtures for screeds with an absolutely flat surface cause. It is not necessary here any Add auxiliaries and additives to make it homogeneous Flow to achieve. Particularly advantageous with these Polymers according to the invention is that their full effectiveness even 1 hour after adding to the building material mixture is preserved.
Gegenstand der Erfindung sind daher wasserlösliche
Copolymerisate, die zu
1) 5 bis 50 Mol-%, vorzugsweise 10 bis 40 Mol-% aus
Resten der Formel I
2) 0 bis 20 Mol-%, vorzugsweise 0 bis 15 Mol-% Resten
der Formel II
3) 5 bis 50 Mol-%, vorzugsweise 20 bis 50 Mol-% Resten
der Formel III
4) 5 bis 50 Mol-%, vorzugsweise 10 bis 40 Mol-% Resten
der Formel IVa oder IVb
und
5) 2 bis 50 Mol-%, vorzugsweise 5 bis 30 Mol-% Resten
der Formel V
bestehen, wobei die Summe aus 1) bis 5) immer 100 Mol-%
ergeben muß und deren Verwendung als Baustoff-Hilfsmittel,
insbesondere als Verfließhilfsmittel, in selbstnivellierenden
Estrichmischungen und Fußbodenausgleichsmassen.The invention therefore relates to water-soluble copolymers which
1) 5 to 50 mol%, preferably 10 to 40 mol%, of radicals of the formula I. 2) 0 to 20 mol%, preferably 0 to 15 mol% of radicals of the formula II 3) 5 to 50 mol%, preferably 20 to 50 mol% of radicals of the formula III 4) 5 to 50 mol%, preferably 10 to 40 mol% of radicals of the formula IVa or IVb and
5) 2 to 50 mol%, preferably 5 to 30 mol% of radicals of the formula V. consist, the sum of 1) to 5) must always be 100 mol% and their use as building material auxiliaries, in particular as flow aids, in self-leveling screed mixtures and floor leveling compounds.
In den Resten I bis VI der statistisch aufgebauten
Polymerisaten bedeutet:
R1 Wasserstoff oder eine Methylgruppe,
R2 eine Alkoxycarbonylgruppe mit 1 bis 4 C-Atomen in der
Alkoxygruppe, vorzugsweise eine Isobutyloxy- oder
tert. Butyloxycarbonylgruppe, eine Alkanoyloxygruppe
mit 1 bis 4 C-Atomen oder eine β-Hydroxyalkoxycarbonyl
mit 2 oder 3 C-Atomen,
R3 eine Methyl- oder eine Ethylgruppe,
R4 Wasserstoff oder eine Methylgruppe,
R5 und R6 gleich oder verschieden, Wasserstoff, eine
Methyl-, Ethylgruppe oder gemeinsam einen Trimethylen-
oder Pentamethylenring bilden,
R7 Wasserstoff oder eine Methylgruppe,
und
X ein Imidazol- oder Carbazolrest.In the residues I to VI of the statistically structured polymers:
R 1 is hydrogen or a methyl group,
R 2 is an alkoxycarbonyl group with 1 to 4 carbon atoms in the alkoxy group, preferably an isobutyloxy or tert. Butyloxycarbonyl group, an alkanoyloxy group with 1 to 4 carbon atoms or a β-hydroxyalkoxycarbonyl with 2 or 3 carbon atoms,
R 3 is a methyl or an ethyl group,
R 4 is hydrogen or a methyl group,
R 5 and R 6, the same or different, form hydrogen, a methyl, ethyl group or together form a trimethylene or pentamethylene ring,
R 7 is hydrogen or a methyl group,
and
X is an imidazole or carbazole residue.
Die erfindungsgemäßen Polymerisate werden im Anschluß an die Polymerisation noch mit niederen, aliphatischen Aldehyden, vorzugsweise Formaldehyd, und Natriumhydrogensulfit umgesetzt, wobei 0,1 bis 1 Mol, vorzugsweise 0,4 bis 0,8 Mol/pro Mol der Reste der Formel III an Aldehyd zugesetzt werden. Das Natriumhydrogensulfit wird vorzugsweise äquimolar zum Aldehyd eingesetzt.The polymers according to the invention are subsequently used polymerization with lower aliphatic Aldehydes, preferably formaldehyde, and sodium bisulfite implemented, 0.1 to 1 mol, preferably 0.4 to 0.8 mol / per mol of the radicals of the formula III in aldehyde be added. The sodium bisulfite is preferred used equimolar to the aldehyde.
Besonders bevorzugt sind Umsetzungsprodukte von Copolymerisaten mit Formaldehyd und Natriumhydrogensulfit die sich von Ethylacrylat, Vinylacetat, Acrylamid, 1-Vinyl- pyrrolidon-2 und Acrylsäure ableiten.Reaction products of copolymers are particularly preferred with formaldehyde and sodium bisulfite from ethyl acrylate, vinyl acetate, acrylamide, 1-vinyl derive pyrrolidone-2 and acrylic acid.
Diese ausgezeichnete Wirksamkeit der erfindungsgemäßen Copolymerisate als Verfließhilfsmittel in Baustoffmischungen war völlig überraschend, da ähnlich aufgebaute Copolymerisate aus z. B. Acrylamid, AMPS und Vinylpyrrolidon völlig ungeeignet sind.This excellent effectiveness of the invention Copolymers as flow aids in building material mixtures was completely surprising because of similar copolymers from z. B. acrylamide, AMPS and vinyl pyrrolidone are completely unsuitable.
Die erfindungsgemäßen Polymerisate können in an sich bekannter Weise z. B. durch eine radikalische Polymerisation in wäßriger Lösung hergestellt werden.The polymers according to the invention can in themselves known manner z. B. by a radical polymerization be prepared in aqueous solution.
Dabei wird die Polymerisation wie üblich in einer Schutzgasatmosphäre, vorzugsweise unter Stickstoff, durchgeführt. Die Polymerisationstemperatur soll zwischen 20 und 100°C, vorzugsweise zwischen 30 und 60°C, liegen. The polymerization is carried out in a conventional manner Protective gas atmosphere, preferably carried out under nitrogen. The polymerization temperature should be between 20 and 100 ° C, preferably between 30 and 60 ° C, are.
Die Polymerisation kann durch die üblichen Polymerisationsinitiatoren gestartet werden, z. B. K2S2O8, H2O2, (NH4)2S2O8, H2O2/Isoascorbinsäuregemisch. Pro 100 g Monomere werden in der Regel 1 bis 10 g Polymerisationsinitiator eingesetzt.The polymerization can be started by the usual polymerization initiators, e.g. B. K 2 S 2 O 8 , H 2 O 2 , (NH 4 ) 2 S 2 O 8 , H 2 O 2 / isoascorbic acid mixture. 1 to 10 g of polymerization initiator are generally used per 100 g of monomers.
Zur Durchführung der Polymerisation werden die Monomeren vorzugsweise mit einer Konzentration im Bereich von 20 bis 40 Gew.-% an Gesamtmonomeren in Wasser gelöst. Zur besseren Verteilung der nicht wasserlöslichen Monomeren kann ein Tensid zugesetzt werden. Da es das Ziel ist, möglichst kurzkettige Polymerisate zu erhalten, werden relativ große Mengen eines Kettenlängenreglers eingesetzt. Hierzu können Hydrochinon, Isopropanol oder weitere geeignete Kettenlängenregler verwendet erden. Nach einer Stickstoffspülung wird die Reaktion gestartet. Die Copolymerisate werden im Anschluß an die Polymerisation mit aliphatischen Aldehydrn wie Formaldehyd, und Natriumhydrogensulfit umgesetzt, um Sulfonsäuregruppen in das Fertigprodukt einzuführen.To carry out the polymerization, the monomers preferably with a concentration in the range of 20 to 40% by weight of total monomers dissolved in water. For better Distribution of the water-insoluble monomers can a surfactant can be added. Since the goal is, if possible Obtaining short-chain polymers are relatively large Amounts of a chain length controller used. You can do this Hydroquinone, isopropanol or other suitable chain length regulators be used. After a nitrogen purge the reaction is started. The copolymers are Connection to polymerization with aliphatic aldehydes such as formaldehyde, and sodium bisulfite reacted to Introduce sulfonic acid groups into the finished product.
Hierbei wird der Aldehyd in Mengen von 0,1 bis 1,0 mol/pro Mol der Reste der Formel (III) d. h. pro Acrylamid eingesetzt. Das Natriumhydrogensulfit wird vorzugsweise äquimolar zum Aldehyd eingesetzt.Here, the aldehyde in amounts from 0.1 to 1.0 mol / per mol of the radicals of the formula (III) d. H. per acrylamide used. The sodium bisulfite is preferred used equimolar to the aldehyde.
Die Umsetzungstemperatur sollte zwischen 20 und 100°C, vorteilhaft zwischen 40 und 80°C liegen. The reaction temperature should be between 20 and 100 ° C, advantageously between 40 and 80 ° C.
Aus der wäßrigen Lösung kann das erfindungsgemäße Copolymerisat durch Abdestillieren des Wassers oder Ausfällen durch Mischen der Lösung mit einem wassermischbaren organischen Lösungsmittel, wie Methanol, Ethanol, Aceton oder dergleichen isoliert werden. Vorzugsweise wird jedoch die wäßrige Lösung des Reaktionsprodukts direkt, evtl. nach Einstellen einer gewünschten Konzentration, als Verfließhilfsmittel für Estrichmischungen eingesetzt.The copolymer according to the invention can be obtained from the aqueous solution by distilling off the water or precipitating by mixing the solution with a water miscible organic solvents such as methanol, ethanol, acetone or the like are isolated. However, preferably aqueous solution of the reaction product directly, possibly after Setting a desired concentration as a flow aid used for screed mixes.
Die erfindungsgemäßen Copolymerisate sind hervorragend geeignet als Hilfsmittel für Baustoffmischungen. Sie bewirken ein homogenes, gleichmäßiges Verfließen von Estrichmischungen zu einer völlig ebenen, glatten Oberfläche. Besonders vorteilhaft ist, daß diese erfindungsgemäßen Copolymerisate ihre Wirksamkeit auch noch nach 1 Stunde nach Zugabe des Polymerisats zur Baustoffmischung voll beibehalten. Es steht somit ein hervorragendes Verfließmittel für den Einsatz in Estrichmischungen und Fußbodenausgleichsmassen zur Verfügung.The copolymers according to the invention are outstanding suitable as an aid for building material mixtures. They effect a homogeneous, even flow of screed mixes to a completely flat, smooth surface. It is particularly advantageous that these according to the invention Copolymers are still effective after 1 hour after adding the polymer to the building material mixture full maintained. It is therefore an excellent plasticizer for use in screed mixes and Floor leveling compounds available.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung sind daher Baustoffmischungen, insbesondere Estrichmischungen, auf Basis Zement, Sand und Flugasche, die dadurch gekennzeichnet sind, daß sie als Verfließhilfsmittel die erfindungsgemäßen Copolymerisate enthalten.Another object of the invention is therefore building material mixtures, especially screed mixes, based Cement, sand and fly ash, which are characterized are that they are the flow agents according to the invention Contain copolymers.
Üblicherweise werden zur Formulierung von Fließestrichmischungen des Verfließhilfsmittels, wie z. B. das bekannte Hilfsmittel auf Melaminformaldehydkondensationsproduktbasis in Mengen von 0,4 bis 0,8 Gew.-%, bezogen auf den eingesetzten Feststoff, eingesetzt. Mit den erfindungsgemäßen Copolymerisaten ist es jedoch möglich, schon bei einer Einsatzmenge von nur 50% der bisher üblichen Mengen ein hervorragendes Verfließen von Estrichmischungen zu erreichen. Das erfindungsgemäße Verfließhilfsmittel zeigt daher schon seine volle Wirksamkeit in Mengen von 0,05 bis 1 Gew.-%, vorzugsweise 0,15 bis 0,4 Gew.-%, bezogen auf Feststoffe. Die Estrichmischungen sind vorzugsweise auf Basis von Zement, Sand und Flugasche. Usually used to form liquid screed mixtures of the flow aid, such as. B. the known Aid based on melamine formaldehyde condensation product in amounts of 0.4 to 0.8 wt .-%, based on the solid used. With the invention However, it is possible to use copolymers an amount of only 50% of the usual amounts an excellent flow of screed mixtures to reach. The flow aid according to the invention shows hence its full effectiveness in amounts from 0.05 to 1% by weight, preferably 0.15 to 0.4% by weight, based on Solids. The screed mixes are preferably on Base of cement, sand and fly ash.
In einem 1 l-Polymerisationskolben mit Rührer, Rückflußkühler und Gaseinleitrohr für Inertgas werden 304,45 g entionisiertes Wasser vorgelegt. Danach werden 23,05 g Methylacrylat zugegeben. Diese Menge entspricht 0,2677 Mol Methylacrylat.In a 1 liter polymerization flask with stirrer, reflux condenser and gas inlet tube for inert gas become 304.45 g Deionized water submitted. Then 23.05 g Methyl acrylate added. This amount corresponds to 0.2677 mol Methyl acrylate.
Anschließend werden
194,53 g 30%ige wäßrige Acrylamidlösung = 0,8210 Mol und
10,76 g Vinylacetat = 0,1249 Mol und
47,55 g 1-Vinylpyrrolidon-2 = 0,4284 Mol und
10,29 g Acrylsäure = 0,1428 Mol zugegeben.Then be
194.53 g of 30% aqueous acrylamide solution = 0.8210 mol and
10.76 g vinyl acetate = 0.1249 mol and
47.55 g of 1-vinylpyrrolidone-2 = 0.4284 mol and
10.29 g acrylic acid = 0.1428 mol added.
Diese Monomereinsatzmengen entsprechen einer Zusammensetzung
von
15 Mol-% Methylacrylat,
7 Mol-% Vinylacetat,
46 mol-% Acrylamid,
24 mol-% 1-Vinylpyrrolidon-2,
8 mol-% Acrylsäure.These monomer amounts correspond to a composition of
15 mol% methyl acrylate,
7 mol% vinyl acetate,
46 mol% of acrylamide,
24 mol% 1-vinylpyrrolidone-2,
8 mol% acrylic acid.
Als Kettenlängenregler wird Hydrochinon mit einer Menge von 6 g 1%iger Lösung = 0,04%, bezogen auf die Gesamtmonomereinwaage, eingesetzt. Um eine bessere Verteilung der nicht wasserlöslichen Monomeren zu erreichen, wird ein Lösung des Tensids Genapol mit einer Menge von 3,38 g 1%ige Lösung = 0,1% auf die Summe von Vinylacetat- und Methylacrylateinwaage zugegeben. As a chain length regulator, hydroquinone is used with a lot of 6 g of 1% solution = 0.04%, based on the Total monomer weight used. For better distribution to achieve the water-insoluble monomers a solution of the surfactant Genapol in an amount of 3.38 g 1% solution = 0.1% on the sum of vinyl acetate and Weighed methyl acrylate.
Nach dem Ende der Zugaben wird mit einer Geschwindigkeit von 350 bis 400 UpM gerührt und es wird mit ca. 10 l/h Stickstoff gespült, um den Sauerstoff aus der Lösung zu verdrängen. Diese Stickstoffspülung wird während der gesamten Reaktionszeit beibehalten. Der Restsauerstoffgehalt beim Start der Polymerisation liegt vorteilhaft zwischen 1,2 und 1,8 ppm. Der pH-Wert des Reaktionsgemisches liegt bei etwa 2,8. Das Reaktionsgemisch wird auf 35°C erwärmt.After the end of the additions will be at a rate from 350 to 400 rpm and it is at about 10 l / h Nitrogen purged to release the oxygen from the solution oust. This nitrogen purge is during the maintain overall response time. The residual oxygen content at the start of the polymerization is advantageous between 1.2 and 1.8 ppm. The pH of the reaction mixture is around 2.8. The reaction mixture is on Heated to 35 ° C.
Nach einer 20-minütigen Stickstoffspülung mit ca. 10 l/h wird die Polymerisationsreaktion durch die Zugabe von 0,75 g K2S2O8 = 0,5% (alle Initiatormengen sind bezogen auf die Monomereinwaage) gestartet. Nach 1 h werden weitere 0,75 g K2S2O8 = 0,5%, bezogen auf die Monomereinwaage, zugegeben. Nach 2 h werden 1,5 g K2S2O8 = 1% zugegeben. 4 h nach dem Reaktionsstart wird das Reaktionsgemisch gering viskos und es werden weitere 1,5 g K2S2O8 = 1% zugegeben. Nach 6 h ist die Reaktion beendet.After a 20-minute nitrogen purge at approx. 10 l / h, the polymerization reaction is started by adding 0.75 g of K 2 S 2 O 8 = 0.5% (all amounts of initiator are based on the weight of monomer). After 1 h, a further 0.75 g of K 2 S 2 O 8 = 0.5%, based on the weight of monomer, is added. After 2 h, 1.5 g of K 2 S 2 O 8 = 1% are added. 4 hours after the start of the reaction, the reaction mixture becomes slightly viscous and a further 1.5 g of K 2 S 2 O 8 = 1% are added. The reaction is complete after 6 h.
Das erhaltene Zwischenprodukt ist durch folgende Angaben
charakterisiert:
pH-Wert: 2,1
Konzentration: 24,81 Gew.-%
rel. Viskosität (VT24 Haake): 100 mPa · s
The intermediate product obtained is characterized by the following information:
pH: 2.1
Concentration: 24.81% by weight
rel. Viscosity (VT 24 Haake): 100 mPas
Im Anschluß an die Polymerisation wird die Umsetzung des Polymerisats mit Formaldehyd und Natriumhydrogensulfit durchgeführt.Following the polymerization, the implementation of Polymer with formaldehyde and sodium bisulfite carried out.
Hierzu wird die Polymerlösung bei 35°C mit 14,48 g 50%iger Natronlauge und 0,47 g 38%iger Schwefelsäure auf einen pH-Wert von 9,2 eingestellt.For this, the polymer solution at 35 ° C with 14.48 g 50% sodium hydroxide solution and 0.47 g 38% sulfuric acid adjusted to pH 9.2.
Danach werden 30,82 g 40%iger Formaldehydlösung zugegeben und es wird unter ständigem Rühren auf 50°C aufgeheizt. Die Temperatur von 50°C wird 2 h lang beibehalten. Diese Formaldehydmenge entspricht 0,5 molaren Anteilen des eingesetzen Acrylamids.Then 30.82 g of 40% formaldehyde solution are added and it is heated to 50 ° C. with constant stirring. The temperature of 50 ° C is maintained for 2 hours. These The amount of formaldehyde corresponds to 0.5 molar proportion of used Acrylamids.
Nun erfolgt eine Zugabe von 42,72 g NaHSO3 und es wird auf
60°C Temperatur aufgeheizt. Die NaHSO3-Menge ist äquimolar
zur Formaldehydmenge.
Nach 1 h bei 60°C ist die Reaktion beendet.42.72 g of NaHSO 3 are then added and the mixture is heated to 60 ° C. The amount of NaHSO 3 is equimolar to the amount of formaldehyde.
The reaction is complete after 1 h at 60 ° C.
Das Endprodukt ist durch folgende Angaben
charakterisiert:
pH-Wert: 6,75
Konzentration: 29,59 Gew.-%
rel. Viskosität: 100 mPa · s
Grenzviskosität: 0,27
(bestimmt in 0,1 n NaCl Lösung und bei 25°C).
The end product is characterized by the following information:
pH: 6.75
Concentration: 29.59% by weight
rel. Viscosity: 100 mPas
Intrinsic viscosity: 0.27
(determined in 0.1 N NaCl solution and at 25 ° C).
Die erhaltene Lösung kann direkt eingesetzt werden. Die Polymerisate 2 bis 31, deren Zusammensetzung Tabelle 1 zu entnehmen ist, können analog zu Beispiel 1 hergestellt werden.The solution obtained can be used directly. The polymers 2 to 31, their composition Table 1 can be seen analogously to Example 1 getting produced.
In der Tabelle 1 werden folgende Abkürzungen verwendet:
AMPS:2-Acrylamido-2-methylpropansulfonsäurenatriumsalz
NVPY:1-Vinylpyrrolidon-2
AAM:Acrylamid
EA:Ethylacrylat
IBA:Isobutylacrylat
TBA:Tertiärbutylacrylat
HEA:Hydroxyethylacrylat
HPA:Hdroxypropylacrylat
VAC:Vinylacetat
VMACAM:N-Vinyl-N-methylacetamid
NVSA:Natriumvinylsulfonat
NASS:Natriumstyrolsulfonat
AS:Acrylsäure
MAS:Methacrylsäure
MA:Methacrylat
HPMA:Hydroxypropylmethacrylat
HEMA:Hydroxyethylmethacrylat
VCLT:Vinylcaprolactam
The following abbreviations are used in Table 1:
AMPS: 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid sodium salt NVPY: 1-vinylpyrrolidone-2 AAM: acrylamide EA: ethyl acrylate IBA: isobutylacrylate TBA: tertiary butyl acrylate HEA: hydroxyethyl acrylate HPA: hydroxypropyl acrylate VAC: methacrylate vinyl acetate VAC: methacrylate vinyl acetate VAC: methacrylate vinyl acetate VAC: methacrylate vinyl acetate VAC: methacrylate vinyl acetate VAC: methacrylate vinyl acetate: : Sodium styrene sulfonate AS: acrylic acid MAS: methacrylic acid MA: methacrylate HPMA: hydroxypropyl methacrylate HEMA: hydroxyethyl methacrylate VCLT: vinylcaprolactam
In den nachfolgenden Anwendungsbeispielen werden die erfindungsgemäßen Polymerisate mit bekannten Verfließmitteln für Baustoffgemische verglichen. Bei dieser Anwendung ist besonders wichtig, daß das Verfließmittel zu einem möglichst ausgedehnten Verteilen der Fließestrichmasse in dem betreffenden Raum führt.In the following application examples, the Polymers according to the invention with known flow control agents compared for building material mixtures. At this Application is particularly important that the plasticizer to the most extensive possible spreading of the liquid screed mass leads in the room in question.
Zur Messung dieses Verfließeffektes wird in anwendungstechnischen Tests das sogenannte Ausbreitmaß unter standardisierten Bedingungen verwendet. Außerdem ist es besonders wichtig, daß die Fließestrichmischung auch nach 1 Stunde noch ihre volle Wirksamkeit beibehält. Aus diesem Grund wird das Ausbreitmaß nach 1 Stunden nochmals ermittelt. Das Ausbreitmaß nach 1 Stunde sollte im Idealfall genau so groß sein wie das Ausbreitmaß sofort nach dem Ansetzen der Fließestrichmischung. um einen zügigen Baufortschritt zu gewährleisten, muß der Fließestrich nach 16 Stunden (d. h. am Morgen des nächsten Arbeitstages) begehbar sein. Aus diesem Grund wird beim Labortest für die Fließestrichanwendung die Begehbarkeit nach 16 Stunden überprüft.To measure this flow effect, application technology is used Tests the so-called slump under standardized conditions used. Besides, it is It is particularly important that the self-leveling screed mixture continues after 1 Hour is still fully effective. For this For this reason, the slump is determined again after 1 hour. The slump after 1 hour should ideally be be as large as the slump immediately after Preparation of the liquid screed mixture. for a quick one To ensure construction progress, the self-leveling screed must 16 hours (i.e. the morning of the next working day) be walkable. For this reason, the laboratory test for the floor screed application is accessible after 16 hours checked.
Der Fließestrichtest wird folgendermaßen durchgeführt:
Es wird folgende Rezeptur eingesetzt:
175 g Zement PZ 35
175 g Flugasche
725 g Sand und einer Körnung von 0 bis 2 mm
insgesamt1.075 g Feststoff
The flow screed test is carried out as follows:
The following recipe is used: 175 g cement PZ 35
175 g fly ash
725 g of sand and a grain size of 0 to 2 mm in total 1,075 g of solid
Die Zusatzmengen an Verfließmitteln (Polymerisaten) und Entschäumer werden auf diese Feststoffmenge von 1.075 g bezogen.The additional amounts of plasticizers and Defoamers are applied to this amount of solids of 1,075 g based.
Es werden bei allen Anwendungsbeispielen folgende Zusätze
verwendet:
0,22% Verfließmittel (100%ig),
bezogen auf die Grundrezepturmenge
0,1% Entschäumer SB 2030 S,
bezogen auf die GrundrezepturmengeThe following additives are used in all application examples:
0.22% plasticizer (100%), based on the basic recipe amount
0.1% defoamer SB 2030 S, based on the basic recipe quantity
Die Wassermenge richtet sich nach der Fließfähigkeit des Estrichs. Man geht von 105 ml Anfangsgesamtwassermenge aus und dosiert je nach Bedarf zu. In dieser Anfangsgesamtwassermenge ist das Wasser enthalten, daß das Polymerisat mit seiner Lösung mitbringt.The amount of water depends on the fluidity of the Screed. It is assumed that the total amount of water is 105 ml and doses as needed. In this initial total amount of water is the water contained that the polymer with brings its solution.
Der Sand, der Zement und die Flugasche werden in einem Labormischer 2 min trocken gemischt. Die Polymerlösung, der Entschäumer und das Wasser werden in ein Becherglas eingewogen, verrührt und danach in die homogene Trockenmischung aus Sand, Zement und Flugasche gegeben, wobei die Trockenmischung gerührt wird.The sand, cement and fly ash are all in one Laboratory mixer dry mixed for 2 min. The polymer solution, the defoamer and the water are placed in a beaker weighed, stirred and then in the homogeneous dry mix given from sand, cement and fly ash, the Dry mixture is stirred.
Nach 2 min wird der Mischvorgang unterbrochen und man beurteilt die Probe danach, ob die Oberfläche innerhalb von 15 bis 30 sec völlig glatt verfließt. Falls diese Eigenschaft noch nicht erreicht ist, wird Wasser in einer Abstufung von 5 ml zugegeben und anschließend wird diese Wassermenge 1 min verrührt. Danach wird der Rührvorgang wieder unterbrochen und es wird wieder beurteilt, ob die Oberfläche innerhalb von 15 bis 30 sec ganz glatt verfließt. Kurz vor dem Erreichen dieses völlig glatten Verfließens wird das Wasser nur noch in Schritten von 1 ml zugegeben.After 2 minutes the mixing process is interrupted and one assesses the sample based on whether the surface is within flowed completely smooth from 15 to 30 sec. If this Property has not yet been reached, water will be in one Gradation of 5 ml is added and then this Mix the amount of water for 1 min. Then the stirring process interrupted again and it is again assessed whether the The surface flows smoothly within 15 to 30 seconds. Shortly before reaching this completely smooth The water will only flow in increments of 1 ml admitted.
Die Wassermenge, die benötigt wird, um ein völlig glattes Verfließen zu erreichen, sollte möglichst gering sein, um eine Rißbildung im Estrich zu vermeiden.The amount of water that is needed to make a completely smooth To get past, should be as low as possible to to avoid cracking in the screed.
Nach dem Erreichen eines völlig glatten Verfließens wird das Ausbreitmaß bestimmt. Bis zu diesem Zeitpunkt muß der Estrich insgesamt 10 min gerührt worden sein. Im Anschluß erfolgt die Bestimmung des Ausbreitmaßes.After reaching a completely smooth flow determines the slump. By this time the Screed for a total of 10 min. In connection the slump is determined.
Ein Kunststoffzylinder mit einem Durchmesser von 7 cm und einer Höhe von 8,5 cm, der in der Mitte einer Kunststoffschale mit einem Durchmesser von 32 cm steht, wird mit dem Fließstrich vollgefüllt. Danach wird der Kunststoffzylinder angehoben, so daß der Fließestrich auseinanderfließen kann. Nach 3 min wird durch mehrere Messungen der durchschnittliche Durchmesser des ausgebreiteten Fließestrichfladens bestimmt. Dieses Maß gibt das Ausbreitmaß an. Beim Verfließen des Estrichs wird auch gleichzeitig dessen Oberfläche beurteilt, die möglichst glatt sein sollte. Das Verfließen des Estrichs sollte auch möglichst zu einer runden Form führen. A plastic cylinder with a diameter of 7 cm and a height of 8.5 cm, the middle of a plastic shell with a diameter of 32 cm, is with the Flow line fully filled. Then the plastic cylinder raised so that the screed flow apart can. After 3 min the average is determined by several measurements Diameter of the spread liquid screed flat certainly. This dimension indicates the slump. At the Flowing of the screed is also the same Surface assessed, which should be as smooth as possible. The If possible, the screed should flow to one round shape.
Nach Bestimmung des Ausbreitmaßes wird die gesamte Estrichmasse in einen Polystyrolbecher gefüllt und 1 Stunde lang stehengelassen. Nach dieser Zeit, die von der Zugabe der Polymerlösung zur Trockenmischung an gerechnet wird, wird die Oberfläche des Estrichs auf eine evtl. Hautbildung geprüft. Anschließend wird der Estrich gut durchgerührt, wobei man beurteilt, ob der Estrich schon weitgehend abgebunden ist. Der Estrich sollte durch Rühren wieder gut fließfähig zu machen sein.After determining the slump, the entire Screed compound filled in a polystyrene cup and 1 Let stand for an hour. After that time, by the Add the polymer solution to the dry mix the surface of the screed is Skin formation checked. Then the screed becomes good carried out, judging whether the screed already is largely set. The screed should be stirred to be able to flow well again.
Im Anschluß bestimmt man wieder, wie oben beschrieben, das Ausbreitmaß und beurteilt die Oberfläche.Then, as described above, determine again Slump and assesses the surface.
Zum Abschluß wird eine Probe von 100 g Estrich in einen Polystyrolbecher gefüllt und diese Probe läßt man 16 Stunden aushärten.Finally, a sample of 100 g screed is placed in a Polystyrene cup filled and this sample is left for 16 hours Harden.
Die Begehbarkeit der Probe wird geprüft, indem man mit dem Finger fest auf die Oberfläche drückt. Gibt die Oberfläche des Estrichs nach, so ist er nicht begehbar.The accessibility of the sample is checked by using the Press finger firmly on the surface. Returns the surface after the screed, it is not accessible.
Für die Untersuchungen wurden die in Tabelle 2 angegebenen Polymerisate eingesetzt: For the investigations, those given in Table 2 were given Polymers used:
Als Vergleichsbeispiel C wurde ein handelsübliches Melamin-Formaldehyd-Kondensationsprodukt, das für den Einsatz als Betonverflüssiger vorgesehen ist (Vergleichsprodukt), verwendet.As a comparative example C was a commercially available Melamine-formaldehyde condensation product that for the Use as a concrete plasticizer is planned (comparative product), used.
In der Tabelle II sind die Ergenbnisse der Untersuchungen mit diesen Produkten zusammengestellt: Table II shows the results of the tests compiled with these products:
Die Ergebnisse der anwendungstechnischen Untersuchungen zeigen eindeutig die überlegene Wirksamkeit der erfindungsgemäßen Verfließmittel gegenüber dem Vergleichsprodukt C.The results of the application studies clearly show the superior effectiveness of the invention Fluxing agent compared to the comparative product C.
Die erfindungsgemäßen Produkte verfließen vorteilhafterweise völlig glatt, ohne Sedimentation.The products according to the invention advantageously flow away completely smooth, without sedimentation.
Besonders deutlich wird die Überlegenheit der erfindungsgemäßen Produkte bei der Bestimmung des Ausbreitmaßes 1 Stunde nach der Zugabe des Verfließmittels.The superiority of the invention is particularly clear Products when determining the slump 1 Hour after the addition of the plasticizer.
Hier weisen beide erfindungsgemäßen Produkte noch das unwesentlich veränderte hohe anfängliche Ausbreitmaß auf und bewirken ein völlig glattes Verfließen des Estrichs ohne Sedimentation.Here both products according to the invention still have that insignificantly changed high initial slump and cause the screed to flow completely smoothly without sedimentation.
Das Vergleichsprodukt C hingegen führt zu einem Estrichfladen mit unebener Oberfläche und einer starken Wölbung.The comparative product C, on the other hand, leads to a screed cake with an uneven surface and a strong curvature.
Die erfindungsgemäßen Produkte erreichen also eine weitaus höhere Wirksamkeit als die bisher bekannten Produkte und stellen somit eine wesentliche Verbeserung des Standes der Technik dar.The products according to the invention thus achieve a great deal higher effectiveness than the previously known products and thus represent a significant improvement in the status of Technology.
Claims (5)
1) 5 bis 50 mol-% aus Resten der Formel I 2) 0 bis 20 mol-% Resten der Formel II 3) 5 bis 50 mol-% Resten der Formel III 4) 5 bis 50 mol-% Resten der Formel IVa oder IVb 5) 2 bis 50 mol-% Resten der Formel V bestehen, wobei in den Resten I bis V
R1 Wasserstof oder eine Methylgruppe,
R2 eine Alkoxycarbonylgruppe mit 1 bis 4 C-Atomen in der Alkoxygruppe, eine Alkanoyloxygruppe mit 1 bis 4 C-Atomen oder eine β-Hydroxyalkoxycarbonyl mit 2 oder 3 C-Atomen,
R3 eine Methyl- oder eine Ethylgruppe,
R4 Wasserstoff oder eine Methylgruppe,
R5 und R6 gleich oder verschieden, Wasserstoff, eine Methyl-, Ethylgruppe oder einen gemeinsamen Trimethylen- oder Pentamethylenring,
R7 Wasserstoff oder eine Methylgruppe,
und
X ein Imidazol- oder Carbazolrest bedeuten und die Polymerisate mit niederen, aliphatischen Aldehyden und Natriumhydrogensulfit umgesetzt werden, wobei 0,1 bis 1 Mol der Reste der Formel III an Aldehyd zugesetzt werden und wobei die Summe aus 1) bis 5) immer 100 Mol-% ergeben muß.1. Water-soluble copolymers which too
1) 5 to 50 mol% of residues of the formula I. 2) 0 to 20 mol% of radicals of the formula II 3) 5 to 50 mol% of radicals of the formula III 4) 5 to 50 mol% of residues of the formula IVa or IVb 5) 2 to 50 mol% of radicals of the formula V exist, in the residues I to V
R 1 is hydrogen or a methyl group,
R 2 is an alkoxycarbonyl group with 1 to 4 carbon atoms in the alkoxy group, an alkanoyloxy group with 1 to 4 carbon atoms or a β-hydroxyalkoxycarbonyl with 2 or 3 carbon atoms,
R 3 is a methyl or an ethyl group,
R 4 is hydrogen or a methyl group,
R 5 and R 6 are the same or different, hydrogen, a methyl, ethyl group or a common trimethylene or pentamethylene ring,
R 7 is hydrogen or a methyl group,
and
X represents an imidazole or carbazole radical and the polymers are reacted with lower, aliphatic aldehydes and sodium hydrogen sulfite, 0.1 to 1 mol of the radicals of the formula III being added to aldehyde and the sum of 1) to 5) always 100 mol. % must result.
1) 10 bis 40 Mol-% Resten der Formel I
2) 0 bis 15 Mol-% Resten der Formel II
3) 20 bis 50 Mol-% Resten der Formel III
4) 10 bis 40 Mol-% Resten der Formel IVa oder IVb
5) 5 bis 30 Mol-% Resten der Formel V
bestehen, die mit Formaldehyd und Na-hydrogensulfit umgesetzt wurden.2. Water-soluble copolymers according to claim 1, characterized in that they are made of
1) 10 to 40 mol% of radicals of the formula I.
2) 0 to 15 mol% of radicals of the formula II
3) 20 to 50 mol% of radicals of the formula III
4) 10 to 40 mol% of residues of the formula IVa or IVb
5) 5 to 30 mol% of residues of the formula V
exist that have been reacted with formaldehyde and sodium hydrogen sulfite.
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